In a semicrystalline polymer such as iPP, molecular orientations in crystalline and amorphous phases exhibit different behaviors during orientation of a sample. We studied such behaviors using a polarized FTIR spectroscopic technique. The peak at 998 cm^-1 which is a characteristic band of the crystalline phase has been used in obtaining the orientation function of the crystalline phase while the peak at 974 cm^-1 has been used for the amorphous phase. Hermans orientation function and the orientation angle between drawing axis and chain axis have been derived from the dichroic ratio. When the draw ratio is 3, the orientation angles of crystalline and amorphous phases are 34° and 48°, respectively. As the draw ratio becomes larger than 2, the orientation function which increases rapidly in an early stage increases slowly. Such an observation of the change in orientation function with the draw ratio has been confirmed In the study of optical birefringence measurements.

iPP와 같은 semicrystalline 고분자에서는 연신에 따라 결정과 무정형 각 상의 분자 배향이 다른 상태로 보여지는데 polarized FTIR spectroscopy를 사용하여 각 상의 배향상태 변화를 조사하였다. 결정상에 존재하는 사슬의 특성 band인 998cm^-1 피이크를 결정상의 배향함수를 구하는데 사용하였고 결정과 무정형의 두 상에서 모두 나타나는 average phase의 974cm^-1 피이크를 이용하여 무정형상의 배향함수를 구하는데 이용하였다. 실험적으로 얻은 dichroic ratio로부터 Hermans orientation function과 연신축 방향과 고분자 사슬들이 이루는 orientation angle을 구하여 연신비에 따른 변화를 각 상에 대하여 관찰하였다. 결정상태에 있는 사슬들의 경우 연신비가 3일 때 배향각이 34°였으나 무정형상의 경우 48°의 각을 이루고 배향이 되었다. 시료의 연신비가 증가하면서 초기에 급격하게 증가하던 orientation function은 연신비가 2를 넘으면서 서서히 증가하였다. 이러한 연신에 따른 변화는 birefringence를 측정하여 관찰한 배향상태의 변화와 동일하였다.

Keywords: iPP film; FTIR spectroscopy; dichroism; Hermans orientation function; birefringence